Рециркуляционный преобразователь кода во временной интервал Советский патент 1989 года по МПК H03M1/82 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для точного преобразования кода в длительность электрических сигналов наносекундного диапазона в экспериментальной физике, радиолокации и промышленной электронике.

Цель изобретения - упрощение преобразователя при сохранении высокой точности.

На фиг.1 приведена структурная схема рециркуляционного преобразователя кода во временной интервал; на фиг.2 - то же, с другим возможным вариантом выполнения счетного блока.

Преобразователь (фиг.1) содержит элемент И 1, элемент 2 задержки, се- ,лектор-мультиплексор 3, дискретный элемент 4 задержки, счетный блок 5,

шину 6 установки, шину 7 запуска, элемент ИЛИ 8, формирователь 9 импульсов, элемент И 10, триггер 11, выходную шину 12 и шины .13 входного кода.

Счетный блок 5 может быть выполнен на счетчике 14 импульсов, блоке 15 сравнения кодов и регистре 16 (фиг.1), либо на счетчике 17 импульсов, блоке 18 элементов НЕ и реверсивном счетчике 19 (фиг.2).

Преобразователь работает следующим образом.

Перед началом преобразования сигналом установки соответствующие элементы счетного блока 5 (счетчик 14 и регистр 16 либо счетчик 17 и реверсивный счетчик 19) устанавливаются в нулевое состояние. При этом триггер

Јъ

Јъ 00 Јь

sj

11 по инверсному выходу устанавливается в состояние Логическая единица, а по прямому выходу - в состояние Логический нуль. Тем самым осуществляются запирание элемента И 10 и отпирание элемента И 1. Затем на шинах 13 устанавливается значение преобразуемого кода, поступающего в счетный блок 5, в зависимости от выполнения которого значение кода записывается либо в регистр 16 памяти (фиг.1) либо в реверсивный счетчик 19 через блок 18 элементов НЕ (фиг.2), По. сигналу Запуск на шине 7 фор- мирователь 9 вырабатывает прямоугольный импульс образцовой длительности dt. Значение &t выбирается исходя из требуемой точности преобразования и определяет, дискретность преобразова- ния. Импульс образцовой длительности 4t вводится в контур циркуляции (в дальнейшем во временной рециркулятор), образованный элементами И 1, ИЛИ 8, селектором-мультиплексором 3, дис- кретным элементом 4 задержки, после чего начинается процесс рециркуляции. Причем при первой рециркуляции на выходе элемента ИЛИ 8 вырабатывается импульс длительностью t Xi ut + t 3Ji 2utt где t эз - время задержки элемента 2 задержки, причем необходимо, чтобы At. Одновременно элемент 2 задержки должен обладать высокой стабильностью и вносить минимальные искажения при задержке импульсов. При второй рециркуляции на выходе элемента ИЛИ 8 вырабатывается импульс длительностью t t Х(+ t ззл Зл t.

Таким образом, при каждой рециркуляции исходный импульс образцовой длительности dt последовательно расширяется на- одну и ту же величину t эз - Јt. Одновременно счетчик 14 (17) импульсов счетного блока 5 осушает вляет подсчет числа рециркуляции, при этом селектор-мультиплексор 3 по мере заполнения счетчика 14 (17) импульсов счетного блока 5 осуществляет последовательное переключение отводов дис4- кретного элемента 4 задержки.

Дискретный элемент 4 задержки выполнен с п отводами, где п 2 - 1j m logt(N Mciw+ 1) и - число разря- дов счетчика 14 (17) импульсов N макс наибольшее значение преобра- эуемого кода, причем дискретность задержки между отводами должна быть t 2it. Полное время задержки дис

n

0

5

кретного элемента 4 задержки, т.е. от первого отвода до n-го, равно Т ri tj., при этом необходимо учитывать, чтобы Т N MaKC -st.

Логика переключения отводов многоотводного дискретного элемента 4 задержки следующая. Например, после первой рециркуляции в счетчике 14 (17) импульсов фиксируется число, равное единице, которое посредством селектора-мультиплексора 3 соединяет первый отвод многоотводного дискрет-, ного элемента 4 задержки (имеющего задержку tp с первым выходом первой схемы И 1. Поэтому импульс длительностью t Xl 2dt задерживается в многоотводном дискретном элементе 4 задержки на время t,. После второй рециркуляции импульс длительностью t xi t х, + t эз, 3dt задерживается в многоотводном дискретном элементе 4 задержки уже на время 2ta,.

Таким образом, по мере увеличения числа рециркуляции и, соответственно, содержимого счетчика 14 (17) импульсов, селектор-мультиплексор 3 осуществляет переключение отводов дискретного элемента 4 задержки, изменение времени его задержки (периода рециркуляции) от величины t до величины nt,. Процесс рециркуляции происа

ходит до тех пор, пока число рециркуляции, зафиксированных в счетном блоке 5, не станет равным значению преобразуемого кода на шинах 13, например /ь(где А е N мцн- NMMKC ;NMUH- наименыпее значение преобразуемого кода).

В первом варианте выполнения счетного блока 5 (фиг.1) момент равенства числа, записанного в регистр 6, с числом, зафиксированным в счетчике 14 импульсов, фиксируется блоком 15 сравнения кодов, сигнал на выходе которого посредством триггера 11 вырабатывает разрешающий сигнал на второй элемент И 10. При этом импульсный сигнал длительностью t v р at подается с выхода селектора-мультиплексора 3 на выходную шину 12. Одновременно на инверсном выходе триггера 11 вырабатывается сигнал, запирающий элемент И 1.

Время преобразования при .этом определяется, выражением

,-,

где t - период, соответствующий рециркуляции .

Так как t 4l t u г 2t ; t

3t

tu nt

то Т

n(n + 1)

2

rrp -2V

Ввиду того, что n

Cc«t a (NwaKC- 1)

- 1

T )

1 np -IN MCXKCоJ

Временной диапазон выходных импульсов преобразователя в зависимости от значения преобразуемого кода равен (t ум„н - t х «лик ) где txMUH /it;

t к: мокс N 4 t.

I

При втором варианте выполнения счетного блока 5 (фиг.2) преобразователь работает аналогично рассмотренному, с той только разницей, что зна- чение преобразуемого кода после инвертирования в блоке 18 элементов НЕ записывается в реверсивный счетчик 19. При э/гом подсчет числа рециркуляции осуществляется по входу суммирования реверсивного счетчика 19 до момента появления на его выходе импульса переполнения, который перебрасывает триггер 11 и осуществляет вывод из временного рециркулятора на выходную шину 12 импульса, длительность которого представляет собой результат преобразования кода во временной интервал. Блок 18 элементов НЕ может быть исключен. Тогда преобразуемый код необходимо непосредственно подавать на входы предварительной записи реверсивного счетчика 19. При этом подсчет числа рециркуляции будет выполняться по входу вычитания ревер- сивного счетчика до момента появления на его выходе сигнала обнуления, Этот сигнал посредством триггера 11 осуществляет вывод из временного рециркулятора результата преобразования кода в длительность.

Формула изобретения

1, Рециркуляционный преобразова- тель кода во временной интервал, содержащий первый элемент И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, элемент задержки, триггер, первый выход которого соединен с первым входом второго элемента И, и счетный блок, информационные входы которого являются шинами входного кода, отличающийся тем,

10

15

;

20 . 25 30-ц4045

5Q 55

что, с целью упрощения преобразователя при сохранении высокой точности, в него введены дискретный элемент задержки, селектор-мультиплексор и формирователь импульсов, вход которого является шиной запуска, а выход подключен к второму входу элемента ИЛИ, третий вход которого через элемент задержки подключен к выходу первого элемента И, первый вход которого объединен с вторым входом второго элемента И и подключен к выходу селектора-мультиплексора, а второй вход соединен с вторым выходом триггера, R-вхед которого объединен с входом установки счетного блока и является шиной установки, а S-вход подключен к информационному выходу счетного блока, выходы управления которого соответственно соединены с управляющими входами селектора-мультиплексора, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам дискретного элемента задержки, вход которого объединен со счетным входом счетного блока и подключен к выходу элемента ИЛИ, причем выход второго элемента И является выходной шиной.

2.Преобразователь по п.1, о т - личающийся тем, что счетный блок выполнен на регистре, блоке сравнения кодов и счетчике импульсов, счетный вход которого является счетным входом счетного блока, вход установки объединен с входом установки регистра и является входом установки счетного блока, а выходы счетчика импульсов соответственно подключены к первым входам блока сравнения кодов и являются соответствующими выходами управления счетного блока, информационным выходом которого является выход блока сравнения кодов, вторые входы которого соответственно соединены с выходами регистра, информационные входы которого являются соответствующими информационными входами счетного блока.

3.Преобразователь по п.1, о т - личающийся тем, что счетный блок выполнен на блоке элементов НЕ, реверсивном счетчике импульсов и счетчике импульсов, счетный вход которого объединен -с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов и является счетным входом счетного блока, вход установки счетчика импульсов объединен с входом ус714748478

тановки реверсивного счетчика импуль-ются соответствующие входы блока элесов и является входом установки счет-ментов НЕ, выходы которого подключены

ного блока, а выходы счетчика импуль-к соответствующим информационным вхосов являются соответствующими выхо-дам реверсивного счетчика импульсов,

дами управления счетного блока, ин-выход которого является информационформационными входами которого явля-ным выходом счетного блока.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для точного преобразования кода в длительность электрических сигналов наносекундного диапазона в экспериментальной физике, радиолокации и промышленной электронике. Цель изобретения - упрощение преобразователя при сохранении высокой точности. По сигналу запуска формирователь импульсов вырабатывает импульс образцовой длительности, который вводится в контур циркуляции (временной рециркулятор), образованный элементами И, ИЛИ, селектором-мультиплексором, дискретным элементом задержки. При этом счетный блок просчитывает количество рециркуляций, при равенстве которого входному коду формируется импульс, разрешающий прохождение на выход преобразователя сигнала соответствующей длительности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Запуск

а

Фие.2